Реферат на тему: Предмет аналітичної хімії та основні етапи її розвитку.
Предмет аналітичної хімії
Аналітичнахімія - наука про методивизначення хімічного складу речовини і його структури. Однак цевизначення КС представляється вичерпним. Предметом аналітичної хіміїє розробка методів аналізу та їх практичне виконання, а такожшироке дослідження теоретичних основ аналітичних методів. Сюди відноситьсявивчення форм існування елементів і їх сполук у різних середовищах іагрегатних станах, визначення складу і стійкості координаційних Сполук,оптичних, електрохімічних та інших характеристик речовини, дослідженняшвидкостей хімічних реакцій, визначення метрологічних характеристик методіві т. д. Істотна роль відводиться пошукам принципово нових методів аналізуі використанню в аналітичних цілях сучасних досягнень науки і техніки.
Впрактичних цілях не завжди потрібне проведення повного хімічного аналізу.Нерідко обмежуються визначенням двох-трьох або чотирьох-п'яти компонентів, відзмісту яких залежать якість матеріалу, його технологічніхарактеристики, експлуатаційні властивості і т. д.
ВЗалежно від поставленого завдання, властивостей аналізованого речовини та іншихумов складу речовин виражається по-різному. Хімічний склад речовини можебути охарактеризований Масової часток (%) елементів або їх оксидів або іншихз'єднань, а також вмістом реально присутніх у пробі індивідуальних хімічнихз'єднань або фаз, ізотопів і т. д. Склад сплавів зазвичай висловлюють масовоїчасток (%) складових цементів; склад гірських порід, руд, мінералів і т. д. -вмістом елементів у перерахунку на які-небудь їхні сполуки, найчастіше наоксиди. Найбільш складний так званий фазовий або речовинний аналіз, метоюякого є визначення змісту в пробі індивідуальних хімічнихз'єднань, форм, в пилі яких присутній той або інший елемент уаналізованому зразку. При аналізі органічних сполук поряд звизначенням окремих елементів (вуглецю, водню, азоту і т. д.) нерідковиконується молекулярний та функціональний аналіз (встановлюютьсяіндивідуальні хімічні сполуки, функціональні угруповання і т. д.).
Теоретичнуоснову аналітичної хімії складають фундаментальні закони природознавства,такі, як періодичний закон Д. І. Менделєєва, закони збереження масиречовини і енергії, сталості складу речовини, діючих мас і інАналітична хімія тісно пов'язана з фізикою, неорганічної, органічної,фізичної та колоїдної хімією, електрохімією, хімічної термодинаміки,теорією розчинів, метрологією, теорією інформації та багатьма іншими науками.Наприклад, спектральні методи аналізу успішно розвиваються на основі фізичнихтеорій, в електроаналітіческіх методах використовуються уявлення теоретичноїелектрохімії і термодинаміки розчинів. Неможливо уявити сучаснуаналітичну хімію без вчення про координаційні з'єднаннях, проквантово-хімічних методах і теорії будови речовини, про кінетику реакцій і т.д. Використання досягнень цих наук збагачує аналітичну хімію, розширюєїї можливості, дозволяючи вирішувати нові завдання. Разом з тим аналітична хіміяробить істотний вплив на розвиток цих наук і цілих галузейвиробництва, даючи їм більш досконалі методи аналізу і відкриваючи нові перспективирозвитку. Істотні успіхи, досягнуті, наприклад, у фізиці й хімії твердоготіла, металознавстві, дослідженні каталізаторів і в багатьох інших областях,пов'язані з прогресом методів локального аналізу, що дозволили виявитирозподіл домішок в аналізованому зразку по поверхні і по глибині.Отримання чистих і надчистих речовин, що складають основу багатьох галузейнової техніки, було б неможливо без розробки відповідних аналітичнихметодів контролю.
Взаємозв'язоканалітичної хімії з іншими науками, а також з галузями промисловостіє, таким чином, однією з суттєвих особливостей цієї науки. Не можнане відзначити також, що в аналітичній хімії аналіз і синтез тісно пов'язаніміж собою. Поняття власне аналізу асоціюється зазвичай з поділомречовини на складові частини, але хімічний аналіз часто грунтується на синтезісполук, що мають характерну забарвлення, малу розчинність, специфічнуформу кристалів і т. д. Про єдність аналізу і синтезу говорить також і те, щорезультати синтезу зазвичай контролюються аналізом.
Значення аналітичної хімії
Аналітичнахімія має важливе наукове і практичне значення. Майже всі основніхімічні закони були відкриті за допомогою методів цієї науки. Складу різнихматеріалів, виробів, руд, мінералів, місячного грунту, далеких планет та іншихнебесних тіл встановлений методами аналітичної хімії, відкриття цілого рядуелементів періодичної системи виявилося можливим завдяки застосуванню точнихметодів аналітичної хімії.
Так,наприклад, пошук нового елемента в мінералі аргіродіте зроблений у зв'язку зВ«ЗаниженимиВ» результатом його аналізу. Коли один з найдосвідченіших аналітиківсвого часу Проф. Фрайберзької Гірничої академії К. Вінклер (1885) провівПОВНИЙ аналіз аргиродита і знайшов, що сума мас його складових частин на 5-7%менше 100%, він зробив пошуки цієї Невідомою частини мінералу. Пошуквиявився успішним, і вже м 1886 новий елемент був відкритий і названий попропозицією Вінклера германієм. (Існування його було передбачене Д. І.Менделєєвим ще в 1871 р. як екасіліцій.)
Жоднесучасне хімічне дослідження, будь це синім нових речовин, розробканової технологічної схеми, Інтенсифікація виробництва, підвищення якостіпродукції і т. д., не може обійтися без застосування методів аналітичної хімії.
Істотнезначення для багатьох технологічних процесів має контроль виробництва,здійснюваний методами політичної хімії. Так, наприклад, правильно скластишихту в металургійному, скляному чи іншому виробництві можна, тільки знаючисклад вихідних матеріалів.
Великезначення має аналіз матеріалів в ході технологічного процесу, наприкладконтроль за плавкою в металургійній промисловості або повнотою вилучення вгідрометалургійних виробництвах, що дозволяє на ходу усувати понижуючінеполадки. Не менш важливу роль відіграє аналітична хімія в геології,геохімії, сільському господарстві, фармацевтичній, лакофарбовій, нафтохімічноїі багатьох інших галузях промисловості.
Безаналізу грунтів, добрив і т. д. неможлива інтенсифікація сільського господарства.Особливого значення набуває аналіз ГРУНТІВ на вміст мікроелементів іобгрунтоване внесення відсутніх компонентів для підвищення врожайності.
Помітнозросла роль аналітичної хімії в зв'язку з тим, що більше уваги сталоприділятися стану і контролю за забрудненням навколишнього середовища, контролю затехнологічними викидами, стічними водами і т. д. У Росії та багатьох іншихкраїнах організована спеціальна загальнодержавна служба спостереження іконтролю за рівнем забруднення об'єктів навколишнього середовища. Ця службаконтролює забруднення повітря, грунтів, річкових і морських вод. Об'єктамиспостереження є також атмосферні опади. Критеріями якості повітря, грунтіві вод є гранично допустимі концентрації (ГДК).
Великенаукове і практичне значення має аналіз космічних об'єктів і небеснихтел, вод Світового океану і т. д.
Істотнезначення мають досягнення аналітичної хімії у розвитку таких галузейпромисловості, як атомна енергетика, ракетобудування, електроніка та інАналітична хімія не тільки забезпечила ці області ефективними методамианалізу, але і послужила основою розробки багатьох нових технологічнихпроцесів.
Основні етапи розвитку аналітичної хімії
Багатопрактичні прийоми аналітичної хімії та аналітичні методики були відомів глибокій старовині. Це, перш за все пробірне мистецтво, або пробірнийаналіз, який виконувався В«сухимВ» шляхом, тобто без розчинення проби івикористання розчинів. Методами пробірного аналізу контролювали чистотублагородних металів і встановлювали їх вміст в рудах, сплавах і т. д.Техніка виконання пробірного аналізу відтворювала в лабораторних умовахвиробничий процес одержання дорогоцінних металів. Ці методи аналі...
